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隨著(zhu)青島港、廈(sha)門遠海(hai)港、上海(hai)洋山港等全自動(dong)化集裝箱碼頭(tou)的(de)相繼投產運行，無人作業的(de)“魔鬼碼頭(tou)”的(de)概(gai)念逐漸為中國大眾熟知。

如今(jin)，振華重工研發成功(gong)并正在(zai)(zai)測試的(de)IGV，使“魔鬼(gui)碼頭(tou)(tou)”技術再(zai)次(ci)升(sheng)級。與(yu)此前(qian)在(zai)(zai)洋山港等地(di)的(de)投運AGV相比，IGV無需依(yi)賴地(di)上的(de)磁釘就(jiu)能自動駕駛，使全球傳統(tong)碼頭(tou)(tou)以更為(wei)簡單的(de)施工和較低的(de)成本改造為(wei)“魔鬼(gui)碼頭(tou)(tou)”成為(wei)可(ke)能。

2021年中(zhong)國(guo)(guo)品牌日(ri)（5月10日(ri)至12日(ri)）前(qian)夕，觀察者網參(can)加了(le)由國(guo)(guo)務院國(guo)(guo)資委免费菠萝(luo)视频app下载組織的“走(zou)進新國(guo)(guo)企業·智能制(zhi)造”大型(xing)采(cai)訪(fang)活動，4月27日(ri)與新華社(she)、科(ke)技日(ri)報等16家媒體(ti)一起走(zou)進上海(hai)振華重工長興基地，參(can)觀采(cai)訪(fang)智能制(zhi)造生產車間和調試(shi)現(xian)場。

基于IGV，振華重工(gong)自(zi)主研發(fa)、全球首(shou)創的“單小車(che)(che)自(zi)動化(hua)岸橋(qiao)+智(zhi)能引(yin)導車(che)(che)（IGV）+堆場平行布置”作(zuo)業模式也即將(jiang)在南沙港四期工(gong)程落地(di)，打造粵港澳大灣區(qu)首(shou)個(ge)全自(zi)動化(hua)碼頭和全國5G應用示(shi)范工(gong)程。

在(zai)長興島振華(hua)基地IGV測試場(chang)地，振華(hua)南(nan)沙(sha)自動化碼(ma)(ma)頭(tou)項(xiang)目電氣(qi)工程師張宇(yu)欣(xin)介紹，今(jin)年年底(di)即將在(zai)南(nan)沙(sha)港投入運(yun)行的無(wu)人駕(jia)駛智能(neng)引導(dao)車（Intelligence Guide vehicle，下(xia)簡(jian)稱(cheng)IGV）是無(wu)人駕(jia)駛自動引導(dao)車（Automatic Guide vehicle，下(xia)簡(jian)稱(cheng)AGV）的升級版(ban)本。IGV和AGV同(tong)屬港口“水平運(yun)輸(shu)機械(xie)”（相對于(yu)(yu)岸橋等機械(xie)的垂直作(zuo)(zuo)業方式(shi)而(er)言）兩者最(zui)主(zhu)要(yao)(yao)的區別在(zai)于(yu)(yu)，AGV主(zhu)要(yao)(yao)依(yi)靠(kao)作(zuo)(zuo)業區地面每2米鋪設(she)一個的無(wu)緣磁(ci)釘定位，實現(xian)自動駕(jia)駛，但這種模式(shi)資(zi)金投入和施工難(nan)度較(jiao)大，而(er)且一定范圍(wei)內不(bu)能(neng)有鐵質物體干擾，對整個碼(ma)(ma)頭(tou)作(zuo)(zuo)業區的地面和周圍(wei)環境要(yao)(yao)求較(jiao)高。

長興島振華基地IGV測試場地

而IGV不再依賴(lai)地面磁釘，而是依靠北斗導航(hang)定位、機器視覺系(xi)統和激(ji)光雷達協同(tong)來實現自動駕駛，這樣就無需在基礎設施上做較大的(de)改(gai)(gai)造。另外，“堆(dui)場(chang)平行(xing)布置”方案也更加貼合(he)傳統碼頭的(de)布置方式。此外，IGV引入配(pei)合(he)對整個岸橋、堆(dui)場(chang)已有設備的(de)改(gai)(gai)造，這對全球所有老舊(jiu)碼頭的(de)自動化、智能化改(gai)(gai)造，實現“魔鬼碼頭”的(de)低成本普及有較大意義。

此外，在人機(ji)交互方(fang)面，IGV相(xiang)比AGV也有一定升級，AGV的(de)(de)作業環(huan)境要求完全無人，人機(ji)交互在特定區域靜止(zhi)狀態(tai)時進行(xing)，而IGV允(yun)許在部分場景與人進行(xing)有限交互。這一設計(ji)主要是出于集裝箱(xiang)裝卸過程中拆裝鎖(suo)銷(xiao)的(de)(de)需(xu)要。

振(zhen)華重工(gong)(gong)總(zong)工(gong)(gong)費國介紹，集裝(zhuang)箱在運輸過(guo)程中，箱與箱之間(jian)通過(guo)鎖銷(xiao)(xiao)連(lian)結固定，拆裝(zhuang)鎖銷(xiao)(xiao)的工(gong)(gong)序仍然必(bi)須由工(gong)(gong)人(ren)完(wan)成(cheng)，主要原因是鎖銷(xiao)(xiao)種類(lei)太(tai)多，沒有(you)統一標準。費國坦言，目前(qian)全球鎖頭種類(lei)可能有(you)數(shu)百(bai)種，目前(qian)還(huan)無法靠機器(qi)自動完(wan)成(cheng)，可謂碼頭自動化“最后一公里(li)”的難題。

IGV上的激光雷達和機器視覺系統

談及IGV的(de)(de)自(zi)動(dong)駕(jia)(jia)駛(shi)與特斯拉(la)等廠商(shang)的(de)(de)“Autopilot自(zi)動(dong)輔助駕(jia)(jia)駛(shi)”有(you)何(he)區別，費(fei)國表示，兩者還是有(you)較大(da)不同，在公(gong)開道路的(de)(de)自(zi)動(dong)輔助駕(jia)(jia)駛(shi)只需保(bao)持車道或避免碰撞，而IGV要實現碼頭正(zheng)常裝卸(xie)集裝箱作業，必須(xu)把行車精(jing)度保(bao)持在50毫(hao)米以內，同時還要跟港區其他(ta)作業設備(bei)進行交互，這是比較難的(de)(de)。

此(ci)外，IGV與目前(qian)一些廠商開發的“無(wu)(wu)人集卡”也有區別(bie)，在靈活度方面(mian)，IGV尺寸較短，還能夠實現前(qian)后輪獨立大幅度轉向(xiang)；而無(wu)(wu)人集卡轉向(xiang)半徑較大，也缺乏專業的港(gang)口(kou)物(wu)聯網交互設備，在復(fu)雜狹窄(zhai)的港(gang)區作業環境(jing)中，IGV能夠更加靈活。

張宇欣介紹，自上世紀90年代(dai)集裝箱運輸模(mo)式(shi)進入(ru)成熟期，自動化(hua)碼頭的(de)發展(zhan)就已開始，迄今已有30多年歷(li)史，已經歷(li)了(le)4次(ci)迭代(dai)。

1993年，世界上第一個(ge)集(ji)裝箱自動(dong)(dong)化碼頭(tou)(tou)在鹿(lu)特丹港的(de)ECT Delta Sealand投產。德國漢堡港隨后效(xiao)(xiao)仿，成為(wei)第一代集(ji)裝箱自動(dong)(dong)化碼頭(tou)(tou)。但其投資(zi)巨大(da)、比(bi)人工操作(zuo)效(xiao)(xiao)率低，且水平運(yun)輸(shu)采用內燃機驅動(dong)(dong)，噪音大(da)，有(you)污染(ran)，因而未能廣(guang)泛應(ying)用。

進入21世紀，隨著集裝(zhuang)箱(xiang)運輸的快速發展，特別是超巴拿馬型運輸船(chuan)的大量(liang)出現(xian)，推(tui)動了碼(ma)頭港口機械及裝(zhuang)卸(xie)系(xi)統(tong)的更新換代。

2002年，漢(han)堡(bao)港(gang)CTA化(hua)(hua)碼頭(tou)投入運營，成為第二代集裝箱自動化(hua)(hua)碼頭(tou)的代表。

2008年，荷蘭鹿特丹港Euromax碼頭(tou)投入運營，成為第三(san)代(dai)集裝(zhuang)箱自動化碼頭(tou)的代(dai)表。

2015年，廈門遠海碼頭(tou)建成世界首個第四代集裝箱自動(dong)化碼頭(tou)。

早在1998年(nian)，振華重工(gong)就開始(shi)著手研(yan)(yan)究(jiu)集裝箱自動碼頭裝卸系統(tong)，對(dui)當(dang)時世界上(shang)所有(you)投(tou)入運(yun)行的(de)自動化碼頭進行調(diao)研(yan)(yan)，依托“產學研(yan)(yan)用”聯盟以及振華超過100名設計和調(diao)試工(gong)程(cheng)師組成(cheng)自動化控制系統(tong)研(yan)(yan)發隊伍，其(qi)整體水平居當(dang)時全球第一。

費國進一(yi)步(bu)介紹，自(zi)1999年(nian)打入德國市(shi)場后，振(zhen)華(hua)裝備(bei)(bei)相繼進入荷蘭、英國。在當時的(de)全球第一(yi)大港鹿特丹港的(de)Euromax碼頭，振(zhen)華(hua)提供(gong)了除AGV以外(wai)的(de)全套設備(bei)(bei)，包括軌道吊、堆場設備(bei)(bei)、岸邊(bian)設備(bei)(bei)等。

振華長興基地等待發運的岸橋設備

2003年，全(quan)(quan)國(guo)(guo)勞模包起帆認為，中國(guo)(guo)也應該有(you)全(quan)(quan)自動化碼頭(tou)，我們就(jiu)在(zai)上海(hai)的(de)(de)(de)外高(gao)橋二期設立(li)了(le)亞洲(zhou)最大的(de)(de)(de)自動化的(de)(de)(de)空箱(xiang)堆場。時任振華港機總裁(cai)管彤賢(xian)提出，自動化碼頭(tou)的(de)(de)(de)概念(nian)不一定是必須聽(ting)老外的(de)(de)(de)，我們必須有(you)中國(guo)(guo)的(de)(de)(de)解決方(fang)案。

2004年(nian)至2005年(nian)，振華投資約1億元(yuan)，在(zai)長興基地建成了自動化碼(ma)(ma)頭(tou)的垂直(zhi)水(shui)(shui)平分配線的示(shi)范線。由于研(yan)發中的AGV技術尚未成熟(shu)，碼(ma)(ma)頭(tou)上的水(shui)(shui)平機械大多是(shi)集卡，振華當時(shi)(shi)認為，要讓集卡實現自動化很難，但(dan)是(shi)如果(guo)改變傳統碼(ma)(ma)頭(tou)的堆放方向，由水(shui)(shui)平改為垂直(zhi)，就可以更(geng)容(rong)易地實現自動化。當時(shi)(shi)我們曾經想把這個概念在(zai)連云港實現，但(dan)因(yin)故沒(mei)有實現。

2002年(nian)(nian)，振(zhen)華(hua)重工研(yan)制(zhi)出(chu)第一(yi)代AGV原型機(ji)，在2005年(nian)(nian)至2007年(nian)(nian)期間，相繼開發出(chu)了三代跨運車(che)的原型機(ji)。逐步(bu)將AGV和跨運車(che)的動(dong)力從大功率內燃機(ji)改為(wei)混(hun)合動(dong)力直至全(quan)電動(dong)，解決高耗(hao)能、高成本(ben)的難題。

在2010年至2011年，振(zhen)華完成香港國(guo)際貨柜碼頭（hit）的24臺軌(gui)道吊(diao)升級改造項目(mu)。之后，廈門遠海港希望建設(she)自動化(hua)碼頭，成為國(guo)內首個自動化(hua)碼頭項目(mu)，我們就實現了整個項目(mu)的全(quan)國(guo)產化(hua)，從設(she)備、堆場、水平運輸機器、設(she)備調動系統，全(quan)部(bu)都(dou)是中國(guo)自研。之后，青島港、洋山港也(ye)就順理成章。

在自(zi)動化碼頭上(shang)的進展是振華(hua)在其他港(gang)(gang)機產品(pin)上(shang)的一個縮影(ying)。中(zhong)國港(gang)(gang)機產品(pin)早期主要(yao)是靠性(xing)價(jia)比優勢進入國際市場(chang)，但是經過近30年的發展，中(zhong)國早已從世界最(zui)大的集裝箱機械進口國變(bian)成最(zui)大出口國，也早已擺脫靠價(jia)格取勝的階段。

振(zhen)華科(ke)技管理部副部長朱昌彪舉(ju)了兩個(ge)例(li)子(zi)：在港機(ji)電(dian)控(kong)、自動化系統上的(de)模式方(fang)面，上世紀90年代，起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)電(dian)控(kong)系統基本都是國(guo)外(wai)原裝(zhuang)進口。我們(men)先引進之(zhi)前(qian)的(de)原裝(zhuang)系統，并(bing)組建(jian)技術團隊學習不(bu)同的(de)原裝(zhuang)系統的(de)特點，逐漸培養組裝(zhuang)電(dian)控(kong)的(de)開發設(she)計調試(shi)能(neng)力，最終形成自主電(dian)控(kong)品(pin)牌EZ，擺脫(tuo)對(dui)原裝(zhuang)電(dian)控(kong)的(de)依(yi)賴，大幅增加產品(pin)競爭力。目(mu)前(qian)我們(men)自主電(dian)控(kong)已經提供(gong)了4000多套，在振(zhen)華起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)占比約達(da)50%左右。這個(ge)模式同樣延伸到自動化系統，目(mu)前(qian)我們(men)已開發了自主的(de)起(qi)重(zhong)機(ji)自動化系統，并(bing)廣泛應(ying)用(yong)于廈門、青(qing)島(dao)、洋山(shan)、寧波、廣州、欽州、泰國(guo)、巴基斯坦、阿曼、阿布扎比、意大利等(deng)國(guo)內外(wai)自動化碼頭中。

另一(yi)個例子(zi)是低姿態岸橋，分了(le)(le)(le)1～3代產(chan)品，第一(yi)代基本是消(xiao)化意(yi)大利用戶給的(de)(de)老設(she)備圖(tu)紙，第二代我(wo)們(men)就從(cong)設(she)計和工藝上(shang)做(zuo)了(le)(le)(le)全面改進(jin)，形成(cheng)振(zhen)華自己風格的(de)(de)產(chan)品，到第三代我(wo)們(men)依靠創新(xin)完(wan)成(cheng)了(le)(le)(le)限高(gao)嚴、起(qi)升(sheng)高(gao)度高(gao)的(de)(de)全新(xin)產(chan)品，技術達(da)到國(guo)際領(ling)先(xian)水平，并(bing)持續拿下(xia)了(le)(le)(le)美(mei)國(guo)多個項(xiang)目的(de)(de)訂單。最新(xin)進(jin)展是美(mei)國(guo)福羅里(li)達(da)項(xiang)目第一(yi)批設(she)備順利交機，美(mei)國(guo)波士頓(dun)項(xiang)目近期(qi)也已順利發運。

進(jin)入新(xin)(xin)時代(dai)，振(zhen)華(hua)重工(gong)(gong)副總裁山建(jian)國系(xi)統介紹了振(zhen)華(hua)重工(gong)(gong)智能制造(zao)(zao)的整體(ti)(ti)規劃，為響應“中國制造(zao)(zao)2025”要求，進(jin)一步打造(zao)(zao)全球競爭力，振(zhen)華(hua)提(ti)出開創“振(zhen)華(hua)重工(gong)(gong)4.0”的新(xin)(xin)時代(dai)，從一體(ti)(ti)化(hua)的制造(zao)(zao)、精(jing)益化(hua)的制造(zao)(zao)、智能制造(zao)(zao)和綠色(se)制造(zao)(zao)4個(ge)維(wei)度，提(ti)出新(xin)(xin)的規劃。

在制造(zao)過程精益化(hua)自(zi)動化(hua)的(de)基礎上，達成設(she)計先進工藝的(de)CAPP和制造(zao)工藝的(de)MES、資源的(de)ERP等環(huan)節的(de)數據(ju)(ju)流(liu)，實現產品全生(sheng)命的(de)周期管理(li)，應用仿(fang)真技(ji)術(shu)、虛擬現實技(ji)術(shu)、傳感與(yu)射頻技(ji)術(shu)，網絡化(hua)技(ji)術(shu)、大數據(ju)(ju)技(ji)術(shu)，實現智能生(sheng)產與(yu)決策，打造(zao)重型裝備(bei)制造(zao)企業、智能制造(zao)工廠。

振華將(jiang)總體目標分為幾個階段來(lai)實施，第一(yi)步(bu)是做到(dao)精(jing)益制造，在2016年-2018年實施，現在基本上全面完成了(le)改革(ge)提升工(gong)作，達成了(le)制造標準(zhun)化(hua)、經(jing)營管理戰略專業化(hua)，為下(xia)一(yi)步(bu)的信息化(hua)夯實基礎。

第二步是(shi)“兩化(hua)融(rong)合”，時間(jian)段是(shi)2018年-2020年，目前基本已(yi)經實現制(zhi)造(zao)(zao)自動化(hua)與(yu)信(xin)息化(hua)，實現了(le)實現了(le)公司(si)主(zhu)(zhu)要產品的(de)(de)(de)關(guan)鍵制(zhi)造(zao)(zao)過程的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)(zao)自動化(hua)，廣泛(fan)自動化(hua)的(de)(de)(de)一系列改造(zao)(zao)。目前已(yi)經在核心生產工藝逐(zhu)步打造(zao)(zao)一些(xie)數字化(hua)制(zhi)造(zao)(zao)示(shi)范車間(jian)，主(zhu)(zhu)要包括結(jie)構件的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)(zao)、機械件的(de)(de)(de)加工、零件的(de)(de)(de)裝配，以及一些(xie)涂裝車間(jian)。

第三(san)步(bu)(bu)(bu)要(yao)實(shi)現智能(neng)制造(zao)，可(ke)能(neng)要(yao)分6年來(lai)(lai)實(shi)現，從2020年-2025年，目標是(shi)基(ji)本(ben)完成數(shu)字(zi)化工廠的建(jian)設(she)與推(tui)廣(guang)，初步(bu)(bu)(bu)實(shi)現由數(shu)字(zi)化向(xiang)智能(neng)化的轉(zhuan)型(xing)升級(ji)。同(tong)時利用(yong)我們制造(zao)加工資源共享的服務(wu)，來(lai)(lai)探索建(jian)立面(mian)向(xiang)集團內外部的一些云制造(zao)平臺，構(gou)成制造(zao)服務(wu)化支持平臺，并為所有(you)起重機設(she)備提供在線(xian)檢測、遠程(cheng)診斷服務(wu)，實(shi)現實(shi)際生(sheng)產與模(mo)擬生(sheng)產同(tong)步(bu)(bu)(bu)，對產品(pin)全生(sheng)命周期進行管理。

目前(qian)振華已經逐步(bu)實現了一(yi)些小型零(ling)部件(jian)的(de)(de)智能制造和裝配，逐漸開始在箱梁焊接(jie)車間(jian)(jian)試點少人化(hua)(hua)和智能化(hua)(hua)生產，目標是用5年左(zuo)右(you)時間(jian)(jian)把所有的(de)(de)箱梁車間(jian)(jian)打(da)造成智能制造機器人的(de)(de)自動流水(shui)線(xian)生產。

但(dan)是(shi)像高大(da)(da)起(qi)重機這樣的大(da)(da)型裝備，如(ru)何實現自動化流水線的生產和裝配，還是(shi)一個重大(da)(da)科技難(nan)題，如(ru)果解決，對未來的智(zhi)能(neng)制造提升將產生很(hen)大(da)(da)幫助，無論從(cong)時(shi)間、人力(li)、物力(li)、安全、環保角度(du)都能(neng)夠得(de)到(dao)巨大(da)(da)提升。

談及把“中(zhong)國標準(zhun)(zhun)”輸(shu)(shu)出(chu)海外(wai)的問題(ti)，費國坦言，“輸(shu)(shu)出(chu)標準(zhun)(zhun)是個大題(ti)目”。

“我們公司從發展到(dao)(dao)現(xian)在，實際上一直花了很(hen)大功夫(fu)適應國外的(de)標(biao)準(zhun)。從振(zhen)華第一臺(tai)出口設備(bei)，出口到(dao)(dao)加拿(na)大的(de)岸橋努力適應加拿(na)大標(biao)準(zhun)，到(dao)(dao)后來(lai)適應美(mei)國標(biao)準(zhun)，全(quan)球很(hen)多(duo)地方都有各自的(de)標(biao)準(zhun)。”

實際上這么(me)多年來(lai)，起重(zhong)(zhong)機行業沒(mei)有(you)(you)一(yi)個統一(yi)產品標準(zhun)(zhun)，這有(you)(you)點像電(dian)器，有(you)(you)歐(ou)洲標準(zhun)(zhun)、德國(guo)(guo)標準(zhun)(zhun)、美國(guo)(guo)標準(zhun)(zhun)等等，還有(you)(you)各種國(guo)(guo)家和地方的(de)安全(quan)標準(zhun)(zhun)。起重(zhong)(zhong)機是一(yi)個古老的(de)行業，這么(me)多年來(lai)，其實把所有(you)(you)的(de)標準(zhun)(zhun)都自然分散到各個專業體系里面去了。

我們(men)自己(ji)的標準輸出，目前(qian)只有(you)到亞非拉第三世(shi)界。實際上我們(men)的產品出口到歐美富裕國家比(bi)較多，他們(men)目前(qian)還(huan)是比(bi)較強勢(shi)，但我們(men)也參(can)與了很多行業協會標準制(zhi)定的過程。

5G的(de)(de)(de)出現(xian)可能(neng)是一個新(xin)的(de)(de)(de)契機。朱(zhu)昌彪表(biao)示(shi)，5G使原來不(bu)具備(bei)遠程及自動化(hua)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)具備(bei)了改造(zao)升級的(de)(de)(de)能(neng)力(li)，2019年(nian)上(shang)半年(nian)，在振華承建的(de)(de)(de)青(qing)島(dao)港全自動化(hua)碼(ma)頭上(shang)，我(wo)們聯合(he)相關方，成功實現(xian)全球首例基于5G通信的(de)(de)(de)自動化(hua)岸橋平穩移動。

2019年10月，振華重工還聯合中國移動、沃達(da)豐(feng)和華為共同發布(bu)了《5G智慧港口(kou)白皮書》，加(jia)快5G在港口(kou)的應用研究及項(xiang)目落地。

目前，振華重工作為系統總(zong)承包商(shang)，與(yu)廣(guang)州港(gang)聯手(shou)將南沙四(si)期打造成全球首(shou)(shou)創“單小(xiao)車(che)自動(dong)化(hua)岸橋、無(wu)人(ren)駕駛(shi)水(shui)平運輸智(zhi)(zhi)能導(dao)引(yin)車(che)、堆(dui)場(chang)水(shui)平布置側面裝(zhuang)卸、港(gang)區(qu)全自動(dong)化(hua)”方案(an)的(de)智(zhi)(zhi)慧港(gang)口，融入新(xin)一(yi)代物聯網感(gan)知、大數(shu)據(ju)分(fen)析、人(ren)工智(zhi)(zhi)能等(deng)先進技術(shu)，助(zhu)力粵港(gang)澳大灣區(qu)首(shou)(shou)個全自動(dong)化(hua)碼頭(tou)建設。未來，5G將會加速(su)人(ren)工智(zhi)(zhi)能技術(shu)在港(gang)口的(de)發(fa)展(zhan)，引(yin)發(fa)碼頭(tou)行業(ye)的(de)新(xin)一(yi)輪變革。

【責任編輯：語謙】